Autismus verändert die weiße Substanz des Gehirns

Autismus-Spektrum-Störungen verändern im Laufe der Zeit die weiße Substanz des Corpus callosum

25.11.2021 Forscher der Universität Yale, die spezielle MRT-Untersuchungen analysierten, fanden bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) im Vergleich zu einer Kontrollgruppe signifikante Veränderungen in der Mikrostruktur der weißen Substanz des Gehirns.

Dies geht aus einer auf der Jahrestagung der Radiological Society of North America (RSNA) vorgestellten Studie hervor.

Die Veränderungen waren am stärksten in der Region ausgeprägt, die die Kommunikation zwischen den beiden Gehirnhälften gewährleistet.

Die Studie

Die Forscher untersuchten Diffusions-Tensor-Imaging (DTI) Gehirnscans eines großen Datensatzes von Patienten im Alter zwischen sechs Monaten und 50 Jahren. DTI ist ein MRT-Verfahren, das die Konnektivität im Gehirn misst, indem es feststellt, wie sich Wasser entlang der Bahnen der weißen Substanz bewegt. Wassermoleküle diffundieren unterschiedlich durch das Gehirn, je nach Integrität, Architektur und Vorhandensein von Barrieren im Gewebe.

Für die Studie wurden klinische und DTI-Daten von 583 Patienten aus vier bestehenden Studien mit unterschiedlichen Patientenpopulationen analysiert: Säuglinge – 34 mit Autismus und 121 Kontrollen (34% weiblich, Medianalter 7 Monate); Kleinkinder – 57 mit Autismus und 45 Kontrollen (27% weiblich, Medianalter 32 Monate); Jugendliche – 106 mit Autismus und 124 Kontrollen (49% weiblich, Medianalter 158 Monate); und junge Erwachsene – 67 mit Autismus und 29 Kontrollen (1% weiblich, Medianalter 230 Monate).

Fraktionierte Anisotropie

Um den Einfluss des Alters und der Autismus-Diagnose auf die Mikrostruktur der weißen Substanz zu bewerten, erstellte das Forschungsteam Karten der fraktionellen Anisotropie, der mittleren Diffusivität und der radialen Diffusivität anhand der Daten aus den vier Studien.

Die fraktionierte Anisotropie gibt an, inwieweit die Wasserdiffusion auf nur eine Richtung beschränkt ist. Ein Wert von Null bedeutet, dass die Diffusion in alle Richtungen ungehindert möglich ist. Ein Wert von eins bedeutet, dass die Diffusion nur in eine Richtung erfolgt. Die mittlere Diffusionsfähigkeit ist die Gesamtmobilität der Wassermoleküle, die angibt, wie dicht die Zellen beieinander liegen. Die radiale Diffusionsfähigkeit gibt an, wie weit das Wasser ‚quer‘ zu den Bahnen der weißen Substanz diffundiert.

Wenn die Integrität der weißen Substanz gestört ist, diffundiert mehr Wasser quer dazu, was sich in einer höheren radialen Diffusivität niederschlägt, sagt Studienautorin Clara Weber von der Yale University School of Medicine.

Verringerte fraktionierte Anisotropie in den vorderen/mittleren Bahnen des Corpus callosum

Das wichtigste Ergebnis der Analyse war eine verringerte fraktionierte Anisotropie in den vorderen/mittleren Bahnen des Corpus callosum bei jugendlichen und jungen erwachsenen Autismus-Patienten im Vergleich zu Personen der Kontrollgruppe.

Das Corpus callosum ist ein dickes Bündel von Nervenfasern, das die beiden Gehirnhälften miteinander verbindet und ihnen die Kommunikation ermöglicht. Bei den jungen Erwachsenen wurde ein entsprechender Anstieg der mittleren Diffusivität und der radialen Diffusivität im Zusammenhang mit Autismus-Spektrum-Störungen festgestellt.

Bei Jugendlichen konnten wir einen signifikanten Einfluss von Autismus feststellen, sagte Weber. Bei Erwachsenen war der Effekt noch ausgeprägter. Unsere Ergebnisse unterstützen die Idee einer beeinträchtigten Konnektivität des Gehirns bei Autismus, insbesondere in Bahnen, die beide Hemisphären miteinander verbinden.

Bei Kleinkindern und Säuglingen mit Autismus wurde in denselben Bahnen keine Verringerung der fraktionellen Anisotropie im Vergleich zu den Kontrollen beobachtet.

© Psylex.de – Quellenangabe: Radiological Society of North America

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